Question

11．某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)．假定實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化碳全部被澄清石灰水吸收．將試管b中的混濁液過濾、洗滌、干燥、稱量，理論上得固體物質(zhì)2.00g．實(shí)驗(yàn)完畢后，發(fā)現(xiàn)試管a中仍有黑色固體物質(zhì)．
（1）【提出猜想】
李華同學(xué)：黑色固體物質(zhì)是木炭
劉明同學(xué)：黑色固體物質(zhì)是氧化銅
王軍同學(xué)：黑色固體物質(zhì)是木炭和氧化銅的混合物
（2）【查閱資料】
木炭、銅都不溶于水也不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)；CuO、Fe₂O₃等能與稀硫酸反應(yīng)生成鹽和水．
（3）【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
①將反應(yīng)后試管a中的固體物質(zhì)全部轉(zhuǎn)入小燒杯c中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬�，過濾，得到藍(lán)色濾液e和固體物質(zhì)f．
②將f全部轉(zhuǎn)入坩堝中充分灼燒，看到燃燒現(xiàn)象．完全反應(yīng)后，冷卻、稱量，理論上得固體物質(zhì)4.80g．
（4）【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】王軍同學(xué)的猜想正確．
（5）【結(jié)果應(yīng)用】
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，寫出試管a中反應(yīng)的化學(xué)方程式2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，CuO+C=Cu+CO↑；
②請對上述實(shí)驗(yàn)裝置提出改進(jìn)意見增加尾氣處理裝置更好．
（6）【實(shí)驗(yàn)拓展】
請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案，證明濾液e中含H⁺（酸）取溶液e少許，加入，活潑金屬鋅，有氣泡出現(xiàn)，證明濾液e中含有酸．

Answer 1

分析 （4）根據(jù)將反應(yīng)后試管a中的固體物質(zhì)全部轉(zhuǎn)入小燒杯c中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬螅�過濾，得到藍(lán)色濾液e和固體物質(zhì)f，所以混合物中含有氧化銅；
將f全部轉(zhuǎn)入坩堝中充分灼燒，看到燃燒現(xiàn)象，所以混合物中含有碳進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)木炭和氧化銅在高溫的條件下生成銅和二氧化碳，氫氧化鈣的溶解度較小，吸收二氧化碳效果不好，氫氧化鈉溶液的吸收效果好于氫氧化鈣進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)酸會與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣進(jìn)行分析．

解答 解：（4）將反應(yīng)后試管a中的固體物質(zhì)全部轉(zhuǎn)入小燒杯c中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬�，過濾，得到藍(lán)色濾液e和固體物質(zhì)f，所以混合物中含有氧化銅；
將f全部轉(zhuǎn)入坩堝中充分灼燒，看到燃燒現(xiàn)象，所以混合物中含有碳，所以王軍同學(xué)的猜想正確；
（5）黑色固體即CuO的質(zhì)量 算出m Cu=4.8g×64÷80=3.84g 根據(jù)試管b中所得固體質(zhì)量 即CaCO₃的質(zhì)量 算出CO₂的質(zhì)量為0.88g 根據(jù)2CuO+C=2Cu+CO₂ 算出m Cu=2.56g 與理論不符，化學(xué)方程式為：2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，CuO+C=Cu+CO↑；
氫氧化鈣的溶解度較小，吸收二氧化碳效果不好，氫氧化鈉溶液的吸收效果好于氫氧化鈣，所以對實(shí)驗(yàn)裝置提出改進(jìn)意見是：增加尾氣處理裝置更好；
（6）酸會與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣，所以證明濾液e中含H⁺（酸）的方法是：取溶液e少許，加入，活潑金屬鋅，有氣泡出現(xiàn)，證明濾液e中含有酸．
故答案為：（4）王軍；
（5）2CuO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，CuO+C=Cu+CO↑，增加尾氣處理裝置更好；
（6）取溶液e少許，加入，活潑金屬鋅，有氣泡出現(xiàn)，證明濾液e中含有酸．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評價，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．